Introdução à Geofísica - Aula 05 (Sismologia - Parte 4)

Prévia do material em texto

Prof. George Sand França 1
Sismologia 
Prof. George Sand França 2
Sismicidade Intraplaca; Sismicidade da América 
do Sul e do Brasil.
 Sismo intraplaca – sismos no interior da placas, que acontece 
decorrência das tensões geradas nas bordas das placas 
transmitirem-se por todo seu interior.
 São rasos (até 30-40 km)
 Magnitude baixa em comparação com os da interplaca. 
 Há registros de sismo destrutivos (New Madrid e Missouri). 
 Os maiores sismos na intraplaca ocorrem em áreas da crosta 
que tracionada e extendida por processo geológicos recentes 
(Mesozóico e Cenozóico)
 Plataformas continentais ou em Rifts intra-continentais 
abortados. 
Prof. George Sand França 3
Prof. George Sand França 4
Sismicidade da América do Sul
 Borda Oeste com a zona de subducção 
(Zona de Benioff-Wadati)
 Ilhas Sandwich 
 Cadeia meso-oceânica
Prof. George Sand França 5
Sismicidade Brasileira
 É considerado como pais assísmico, por que 
não tem ocorrência de sismos destrutivos. 
 Sismicidade baixa
 Região Sudeste e Nordeste  reflete em 
parte do histórico e distribuição populacional 
(eventos históricos). 
 Mesmo assim há vários sismos de destaque.
Prof. George Sand França 6
1 (6,2)
2 (6,1)
3 (5,5)
4 (5,5)
5 (5,4)
6 (5,2)
7 (5,2)
8 (5,1)
9 (5,1)
10 (5,1)
11 (5,0)
12 (5,1)
Prof. George Sand França 7
N Ano Latitude 
(s)
Longitude
(w)
Magnitude 
(mb)
Intensidade
Max(MM)
Localidade
1 1955 12,42 57,03 6,2
Porto dos Gaúchos-MT. Em 
Cuiabá, 370 km sul, pessoas 
foram acordadas
2 1955 19,84 36,75 6,1 Mar, 300 km de Vitória
3 1939 29,00 48,00 5,5 >VI Tubarão-SC
4 1983 3,59 62,17 5,5 VII Codajás-AM
5 1964 18,06 56,69 5,4 NW do MS, Pantanal
6 1990 31,19 48,92 5,2 No mar, 200 km de Porto 
Alegre
7 1980 4,30 38,40 5,2 VII Pacajús-CE
8 1922 22,17 47,04 5,1 VI Mogi-Guaçu-SP, sentido 
SP.MG,RJ
9 1963 2,30 61,01 5,1 Manaus-AM
10 1986 5,53 35,75 5,1 VII João Câmara-RN
11 1998 11,62 56,78 5,0 VI Porto dos Gaúchos-MT
12 2005 11,60 56,78 5,1 V Porto dos Gaúchos-MT
13 2010 13,77 49,16 5,0 Mara Rosa-GO
14 2008 25,70 45,41 5,2 IV-V Mar, 112 km de São Vicente-
SP
Prof. George Sand França 8
Sismos do Brasil e estruturas geológicas
 As áreas mais ativas 
 Estados do RN e Ceará
 Parte do Norte do MT
 Sismicidade intraplaca x estruturas geológicas ou força 
geológicas
 A baixa sismicidade não permite uma relação estatística 
segura.
 A zona sísmica New Madrid  maior terremoto intraplaca  
caracteriza-se pela reativação de um sistema de falhas 
geológicas antigas. (falhas criadas no Mesozóico, por forças 
tracionais num processo de extensão crustal que formou um 
graben. Hoje – Resposta às forças compressivas que atuam 
na placa Norte Americana
Prof. George Sand França 9
Sismos do Brasil e estruturas geológicas
 Caso de João Câmara (1986 a 1990)
 Estudos identificaram uma zona de falha de ~ 40 km de 
extensão, orientada N40ºE com mergulho de 60º-70º 
para NW.
 Não foi possível associá-la com outras feições 
geológicas de superfície.
 Hipótese - Qual a causa? Os sismos no NE ocorrem 
devidos as tensões compressivas orientadas ~ E-W e 
tensões tracionais N-S. Estas tensões podem ter várias 
origens, como movimentação da placa sul-americana e 
forças locais causadas pela estrutura crustal da região.
Prof. George Sand França 11
Sismos do Brasil e estruturas geológicas
 Faixa sísmica SW-NE – Estado de Goiás e 
Tocantins 
 Tem um paralelismo marcante com o 
Lineamento Transbrasiliano.
 Hipótese – é possível que os sismos ocorram 
devido a dois fatores: Concentração de 
tensões e existência de zona de fraqueza, 
ambos talvez relacionados às estruturas 
deram origem ao lineamento.
 Recente estudo de tomografia de ondas de 
corpo correlacionado com a temperatura 
mostraram que nessa região a litosfera é mais 
fina, mais sujeita ao acúmulo de tensões. 
Sismo rasos mais as causas são profundas.
 Na plataforma continental na região Sudeste 
e regiões próxima a costa.
 Hipótese – Estejam relacionados às estruturas 
da margem continental geradas, ou 
reativadas, em consequências da 
fragmentação da crosta continental durante a 
formação do oceano Atlântico.
Assumpção et al, 2004
Prof. George Sand França 12
Sismicidade Desencadeada/Induzida 
 Interferência do homem na natureza
 Explosões nucleares
 Injeção de água e gás sob pressão no subsolo
 Extração de fluído do subsolo
 Alívio de carga em minas 
 Enchimento de reservatórios 
 Exceto explosões nucleares, os sismos induzidos têm sido 
muito pequenos e de efeito estritamente local.
 CTBT - Tratado de Proibição completa de testes nucleares. 
Rede monitoramento internacional capacitada a detectar, a 
localizar e identificar explosões nucleares, no continente, no 
oceano e na atmosfera.
Prof. George Sand França 13
Prof. George Sand França 14
https://www.youtube.com/watch?v=LLCF7vPanrY
Prof. George Sand França 15
FDSN
Prof. George Sand França 16
Sismicidade Desencadeada por reservatório - SDR
 Sismicidade Desencadeada por reservatório 
(SDR), apesar de pequenos, podem alcançar 
magnitudes moderadas.
 Maiores Sismos 
 Koyna, Índia – 1967 (mb=6,3) 103 m, 200 mortes
 Kariba, Zâmbia – 1963 (mb=6,2) 128 m
 Kremasta, Grécia – 1966 (mb=6,2) 147 m 
 10 sismos > 5 (na maioria em intraplaca)
 Magnitudes entre 3 e 5
Prof. George Sand França 17
SIR
Koyna, Índia – 
1967 (mb=6,3) 
200 mortes
"Koynaa dam" by Ameymodak 
Prof. George Sand França 18
Kariba, Zâmbia – 1963 (mb=6,2) 128 m
Kremasta, 
Grécia – 1966 
(mb=6,2) 147 
m 
Prof. George Sand França 19
Mecanismos capazes de induzir sismos 
em reservatórios
 Barragens – Novo lago altera as condições estáticas sob 
ponto vista mecânico devido ao peso da massa d'água
 Ponto de vista hidráulico – infiltração do fluído na 
subsuperfície, causas pressões internas nas camadas 
rochosas profundas.
 Combinações destas duas – pode engatilhar
 Mesmo que o peso da água seja insuficiente, a coluna da 
água exercerá uma pressão hidrostática, empurrando o 
líquido através dos poros das rochas e de fraturas já 
existentes. Esse aumento de pressão pode levar meses, 
dependendo da permeabilidade do solo e das condições do 
fraturamento das rochas. 
Prof. George Sand França 20
SDR
 Quando a pressão alcança zonas mais fraturadas, a água é 
forçada para dentro das rochas, reduzindo o esforço tectônico 
e facilitando o deslocamento de blocos falhados; e este 
processo é ainda incrementado pela ação lubrificante da 
água, que reduz a fricção ao longo dos planos ou áreas de 
fraturas das rochas e falhas geológicas locais. 
 Água – Papel de agente químico – enferruja as rochas, e ao 
hidratar certas moléculas, ela enfraquece o material e 
favorece a formação de novas fissuras.
 Quanto maior o reservatório maior será probabilidade de SIR
 A maioria dos reservatórios não provoca sismos.
 Máximo tremor possível do SDR não deverá exceder do 
máximo tremor da região.(GUPTA, 1992)
Prof. George Sand França 21
Características da SDR
 Simpson et. al 1988 – Rápida e atrasada.
 Talwani et. al 1995;1997 – Inicial e Prolongado 
 Resposta sísmica
 Sismicidade inicial (Rápida)
 Logo após o enchimento - a variação do nível 
d’água
 Sismicidade de estado estável (atrasada –ciclos)
 Alguns anos depois do enchimento inicial, com 
sismicidade mais duradoura
 Predominância pré-abalos em comparação com a atividade 
pós-abalos.
 O parâmetro b (log N=a-bm) é maior do que em sismos 
naturais e variação temporal para o parâmetro b.
Prof. George Sand França 22
SDR no Brasil
 No Brasil, pelo menos 16 reservatórios hidrelétricos já induziramtremores de terra e 3 duvidosos (Assumpção et al., 2002).
 O maior SIR é associado a dois reservatórios um próximo do outro. 
(Porto Colômbia e Volta Redonda) 4.2 mb
 Em alguns casos não se sabe a atividade inicial, pois não existia 
monitoramento antes de encher a barragem
 Para maioria dos 76% dos casos “o tempo de retardo igual a 3 anos 
– “Sismicidade inicial” (resposta rápida”)
 Restante  estado estável – maior retardo de 18 anos para 
reservatório de Carmo do Cajuru (MG). 
 Alguns reservatório apresentavam “ciclo repetitivo” 
1. Tucurui-PA (1985- mR = 3.4 e 1998 mR=3.6 )
2. Nova Ponte-MG (1995 –mR = 3.5 e 1998 mR=4.0)
3. Carmo do Cajuru- MG ( 3 ciclos) 24 m (enchimento 1954)
4. Reservatório com profundidade moderada apresenta (Carmo do 
Cajuru e Balbina) apresentam SIR bastantes grandes 
Prof. George Sand França 23
SDR
 Primeiras citações
 Usina Hidrelétrica de 
Capivari-Cachoeira (NE 
de Curitiba-PR) 1971-
1972 até 1979
 Reservatório de Açu, RN, 
desde de 1987
 Forte correlação com o 
nível do reservatório (87-
89).
 Antigas rupturas 
orientada NE-SW 
devidos as tensões 
compressivas E-W
Prof. George Sand França 24
Prof. George Sand França 25
Prof. George Sand França 26
Prof. George Sand França 27
Comentários finais de SDR
 Como a SIR é imprevisível, sugere-se, principalmente no caso de formação 
de extensos lagos, a implantação de uma rede sismográfica para monitorar 
a região, antes, durante e após o enchimento do reservatório.
 Maioria é de sismicidade inicial com ciclo repetitivo.
 Na província Borborema
 Sismicidade alta
 1 reservatório – SIR (Açu, h = 31 m ) entre 20 com a mesma altura.
 Não há indicação de que a alta sismicidade faz o NE ser mais propiciou 
a SIR comparado com outra região do pais.
 Parte Sul da bacia do Paraná 
 13 reservatórios, na maioria h > 50 m, sem SIR, é também uma área de 
baixa sismicidade.
 Na Nordeste da Bacia do Paraná
 24 reservatório, metade deles tem h > 50 m 
 Sismicidade ocorre na margem NE da bacia (SIR) além de três casos 
de sismicidade induzida por poços artesianos.
Prof. George Sand França 28
SDR
 O perigo de SIR no Brasil não é uniforme
 Regiões propicia a ter SIR (por exemplo parte NE da 
bacia do Paraná) e outras regiões com uma baixa 
probabilidade de ocorrer SIR (Sul da bacia do Paraná)
 Não dá para observar correlação entre o perigo de SIR 
e a sismicidade natural.
 Reservatórios rasos pode também causa sismicidade e 
os estudos mostra que a base de 100 m não deve ser 
usada para reduzir o estudo de SIR no Brasil.
Prof. George Sand França 29
 
 Shearer P. - Introduction to seismology 
 Fowler C. M. R. – The solid earth
 Decifrando a terra
 Lay e Wallace – Modern Global 
seismology
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29